朱 坤,丁米娜,李 月,陳麗艷
(延邊大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室,吉林 延吉 133000)
蒲公英萜醇對(duì)乳腺癌細(xì)胞增殖及發(fā)生氧化應(yīng)激反應(yīng)的影響
朱 坤,丁米娜,李 月,陳麗艷
(延邊大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室,吉林 延吉 133000)
目的:探究蒲公英萜醇(Taraxerol)對(duì)乳腺癌細(xì)胞(MCF-7細(xì)胞)增殖及發(fā)生氧化應(yīng)激反應(yīng)的影響。方法:將MCF-7 細(xì)胞接種于96孔板中,在其中4孔的MCF-7 細(xì)胞中分別加入12.5μmol/L、25 μmol/L、50 μmol/L、100 μmol/L 和200 μmol/L的蒲公英萜醇,對(duì)其中一孔的MCF-7 細(xì)胞不進(jìn)行添加蒲公英萜的處理。將未經(jīng)處理的MCF-7細(xì)胞設(shè)為對(duì)照組(Control組),將其他的MCF-7細(xì)胞設(shè)為用藥組。采用細(xì)胞計(jì)數(shù)試劑盒(cell counting kit-8,CCK-8)檢測(cè)加入不同濃度的蒲公英萜醇對(duì)各用藥組細(xì)胞增殖的影響,采用探針DCFH-DA檢測(cè)各組細(xì)胞中活性氧(ROS)的變化,采用分光光度法測(cè)定各組細(xì)胞中上清液乳酸脫氫酶(LDH)及細(xì)胞中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)含量。結(jié)果:進(jìn)行CCK-8 檢測(cè)的結(jié)果顯示,在各用藥組細(xì)胞中加入蒲公英萜醇后的第48 h和第72 h其增殖速度均明顯下降,與對(duì)照組細(xì)胞相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,P<0.05。與對(duì)照組細(xì)胞相比,各用藥組細(xì)胞中ROS、LDH、MDA的水平均明顯上升(P<0.05),其中SOD的水平均明顯下降(P<0.05),且在各用藥組細(xì)胞中加入蒲公英萜醇的濃度越高,其ROS、LDH、MDA、SOD水平的變化幅度越大。結(jié)論:蒲公英萜醇可抑制乳腺癌細(xì)胞MCF-7細(xì)胞的增殖,其作用機(jī)制可能與其能夠誘導(dǎo)該細(xì)胞發(fā)生氧化應(yīng)激性損傷有關(guān)。
乳腺癌;蒲公英萜醇;氧化應(yīng)激
乳腺癌是導(dǎo)致女性死亡的主要癌癥之一。近年來,關(guān)于乳腺癌的臨床研究雖然取得較大的進(jìn)展,但其發(fā)病率仍逐漸上升[1]。開發(fā)治療乳腺癌的新藥已經(jīng)迫在眉睫。蒲公英萜醇是從中藥蒲公英中提取的五環(huán)三萜類化合物[2]。有研究表明,蒲公英萜醇可以抑制腫瘤細(xì)胞的增殖并促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的凋亡[3],但其作用機(jī)制尚不明確。本研究以人乳腺癌 MCF-7 細(xì)胞作為研究對(duì)象,通過檢測(cè)不同濃度的蒲公英萜醇對(duì) MCF-7 細(xì)胞增殖的影響和檢測(cè)相關(guān)的氧化應(yīng)激指標(biāo)來探討其藥理作用中可能的分子機(jī)制。
乳腺癌細(xì)胞系 MCF-7 為延邊大學(xué)腫瘤研究中心惠贈(zèng);蒲公英萜醇購自西安昊軒生物科技有限公司;DMEM 培養(yǎng)基和胎牛血清(fetal bovine serum,F(xiàn)BS)購自Hyclone公司;乳酸脫氫酶( lactatedehydrogenase,LDH)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、 丙 二 醛 ( malondialdelyde,MDA) 試劑盒購自南京建成科技有限公司。
將MCF-7 細(xì)胞置于含10%胎牛血清的DMEM 培養(yǎng)液內(nèi),于37℃、5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。在細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)至70%~80%融合時(shí),以0.25%的胰蛋白酶對(duì)其進(jìn)行消化及傳代處理。
以每孔1×103個(gè)細(xì)胞的密度將MCF-7 細(xì)胞接種于96孔板中, 100 μL/孔。在將其培養(yǎng)過夜后分別在各孔中加入 12.5μmol/L、25 μmol/L、50 μmol/L、100 μmol/L 和200 μmol/L的蒲公英萜醇,對(duì)其中一孔MCF-7 細(xì)胞不進(jìn)行添加蒲公英萜醇的處理。將未經(jīng)處理的MCF-7細(xì)胞設(shè)為對(duì)照組(Control組),將其他的MCF-7細(xì)胞設(shè)為用藥組。經(jīng)培養(yǎng)24 h、48 h和72 h后,將各組細(xì)胞改用終濃度為10% 的細(xì)胞計(jì)數(shù)試劑盒(cell counting kit-8,CCK-8)培養(yǎng)基進(jìn)行溫育2 h,然后在酶標(biāo)儀450 nm處讀取吸光度(D)值。
將各組細(xì)胞按上述方法處理后,用胰酶將其消化,對(duì)其進(jìn)行收集和破碎處理,然后經(jīng)離心操作取上清液,按試劑盒說明書的步驟測(cè)定細(xì)胞內(nèi) SOD、MDA的水平。
將各組細(xì)胞按上述的方法處理后,收集培養(yǎng)液的上清液,按試劑盒說明書的步驟測(cè)定細(xì)胞培養(yǎng)液中 LDH的活性。
用熒光探針DCFH-DA檢測(cè)各組細(xì)胞內(nèi)ROS的水平。用無血清培養(yǎng)液稀釋DCFH-DA,制備終濃度為10μmol/L的DCFH-DA工作液。將處理后的各組細(xì)胞收集后使其懸浮于1 mL的DCFH-DA工作液中,在37℃的培養(yǎng)箱中避光孵育30 min,每隔3~5 min震蕩混勻1次。將各組細(xì)胞用PBS洗滌3次,用1 mL的PBS重懸細(xì)胞,然后在1h內(nèi)使用流式細(xì)胞儀對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。
采用SPSS 17.0 軟件對(duì)本次研究中的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
進(jìn)行CCK-8 檢測(cè)的結(jié)果顯示,在各用藥組細(xì)胞中加入蒲公英萜醇后的第48 h和第72 h其增殖速度均明顯下降,與對(duì)照組細(xì)胞相比,P<0.05。詳情見圖1。
圖1 蒲公英萜醇對(duì)MCF-7細(xì)胞增殖的影響
與對(duì)照組細(xì)胞相比,各用藥組細(xì)胞中ROS、LDH、MDA的水平均明顯上升(P<0.05),其中SOD的水平均明顯下降(P<0.05),且在各用藥組細(xì)胞中加入蒲公英萜醇的濃度越高,其ROS、LDH、MDA、SOD水平的變化幅度越大。詳情見表2。
表2 蒲公英萜醇對(duì)MCF-7細(xì)胞中ROS、MDA、SOD、LDH水平的影響(±s,n=6)
表2 蒲公英萜醇對(duì)MCF-7細(xì)胞中ROS、MDA、SOD、LDH水平的影響(±s,n=6)
注:*與對(duì)照組相比,P<0.05。
0.53±0.04 458.4±15.3* 2.51±0.14* 214.5±7.6*0.65±0.05* 432.9±11.9* 2.75±0.12* 231.2±15.4*0.72±0.03* 372.1±10.2* 3.36±0.10* 259.2±11.7*0.83±0.06* 341.1±11.7* 3.97±0.13* 303.8±19.6*蒲公英萜醇(μmol/L) ROS水平 SOD(U/mg prot) MDA (nmol/mg prot) LDH對(duì)照組 0.51±0.01 492.1±21.2 2.03±0.25 186.3±10.2用藥組(25 μmol/L)用藥組(50 μmol/L用藥組(100 μmol/L)用藥組(200 μmol/L)
進(jìn)行中藥治療是我國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中重要的治療手段之一。許多中藥成分均被證實(shí)具有抗腫瘤的作用。蒲公英萜醇屬于烏蘇烷型五環(huán)三萜類化合物,主要存在于蒲公英、杜香、檀香葉、紫菀等中藥中,其分子式是C30H50O[4]。有研究表明,蒲公英萜醇可抑制腫瘤細(xì)胞的增殖,并可通過線粒體途徑誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡,進(jìn)而可發(fā)揮抗腫瘤的作用。本實(shí)驗(yàn)通過檢測(cè)氧化應(yīng)激指標(biāo)的方法,進(jìn)一步研究了蒲公英萜醇抗腫瘤作用中的分子機(jī)制。
氧化應(yīng)激反應(yīng)是正常人體不可避免發(fā)生的一種反應(yīng)。在遭受各種有害刺激時(shí),人體內(nèi)的活性氧自由基(ROS)和活性氮自由基(RNS)等高活性分子會(huì)大量生成,從而會(huì)介導(dǎo)細(xì)胞凋亡和組織損傷。細(xì)胞凋亡的3條途徑(線粒體通路、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通路和死亡受體通路)均與ROS的大量生成密切相關(guān)[5-6]。在本實(shí)驗(yàn)中,蒲公英萜醇高劑量組細(xì)胞中的ROS呈高表達(dá)且氧化損傷嚴(yán)重。當(dāng)細(xì)胞受到損傷后,其中會(huì)生成大量的活性自由基,脂質(zhì)過氧化終產(chǎn)物 MDA也會(huì)增多。SOD是普遍存在于動(dòng)植物體內(nèi)重要的抗氧化酶,其主要功能是消除自由基[7]。本研究的結(jié)果顯示,用藥組細(xì)胞中SOD的表達(dá)量顯著減少,對(duì)細(xì)胞內(nèi)ROS的清除率下降。當(dāng)乳腺癌細(xì)胞受到氧化應(yīng)激損傷時(shí)可釋放LDH,分析其釋放LDH的量可準(zhǔn)確分析其受損的程度。
本次研究的結(jié)果證實(shí),蒲公英萜醇可抑制乳腺癌細(xì)胞MCF-7細(xì)胞的增殖,其作用機(jī)制可能與其能夠誘導(dǎo)該細(xì)胞發(fā)生氧化應(yīng)激性損傷有關(guān)。
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Studies on oxidative damage and cytotoxicity of Taraxerol to Human Breast Cancer Cells
Objective: To investigate effect of Taraxerol to proliferation and oxidative stress of MCF-7 cells.Methods: Inoculate MCF-7 cells into 96-well plates,respectively drop concentration of 25 umol/L,50 umol/L,100 umol/L,200 umol/L of Taraxerol for each 4 wells on the plate, but leave one well without Taraxerol. Set the well of MCF-7 cells without Taraxerol to control group, set the wells of MCF-7 cells with Taraxerol to experimental group. Apply cell counting kit-8(CCK-8)to test effect of Taraxerol in different concentration to proliferation of each group of the cells, apply probe DCFH-DA to test ROS variation of each group of the cells, apply spectrophotometry to test LDH, MDA and SOD content of each group of the cells .Results: The result of CCK-8 shows that in 48th hour and 72th hour proliferation speed of MCF-7 cells in experimental significantly slower than control group(P<0.05).Compare with control group, ROS,LDH and MDA level of experimental group are significantly increased(P<0.05)but SOD level significantly decreased. The change range of ROS,LDH,MDA and SOD level of MCF-7 cells will become larger with concentration of Taraxerol increasing. Conclusion: Taraxerol have a inhibition effects of MCF-7 cells,the mode of action of Taraxerol may related with oxidative stress of MCF-7 cells.
breast cancer;Taraxerol;oxidative stress
R737.9
B
2095-7629-(2017)19-0010-03